12
八月
2020
|
16:00
欧洲/伦敦

曼彻斯特领导的研究提供了提前超导体用“扭曲”

一个国际研究小组由领导 澳门赌博官网APP 揭示了一个纳米材料,反映了“魔角”效应最初在被称为扭曲双层的复合人造结构中发现 石墨烯 - 在物理学研究在近几年的一个关键领域。

新的研究表明,石墨菱面体的特殊拓扑结构有效地提供了一个内置的“扭曲”,因此提供了一种替代媒介研究像超导可能改变游戏规则的影响。 “这是魔角石墨烯的极受欢迎的研究一个有趣的选择”之称的石墨烯先驱 教授先生安德烈·海姆该研究的合着者。

团队,由阿尔乔姆米先科领导, 教授 凝聚态物理学 在曼彻斯特大学今天公布其调查结果在杂志 性质.

“菱形石墨可以帮助更好地理解材料 其中强强关联是重要的 - 如重费密子化合物和高温超导体”,表示教授米先科。 

前面的步骤,在前进 二维材料 研究是好奇的行为堆叠石墨烯的一张彼此顶上,并将其扭到“魔角”改变了双层的属性,把它变成超导体。

教授米先科和他的同事现在已经观察到强电子 - 电子相互作用的出现在石墨的弱稳定菱面体形式 - 在石墨烯层堆略有不同相比,稳定六边形的形式。

在扭曲双层石墨相互作用对于扭曲角格外敏感。从确切魔角强烈剿相互作用约0.1度的微小偏差。这是非常困难的,以与所要求的精度,特别是设备,找到足够均匀那些研究涉及的令人兴奋的物理学。上菱面体石墨新近公布调查结果现已开通了另一条路线准确地制作超导元件。

石墨,碳材料由堆叠的石墨烯层,具有两个稳定形式:六角形和菱形。前者更稳定,因此被广泛研究,而后者则是少一些。

更好地了解新的结果,需要注意的是石墨烯层被堆叠在这两种形式的石墨不同的方式是很重要的。六角形的石墨(碳的形式在铅笔芯发现)由有序堆叠在彼此的顶部上的石墨烯层。亚稳菱形形式具有稍微不同的堆叠顺序,并且该微小差异导致在其电子光谱中的急剧变化。

菱面体晶石墨可有助于更好地理解,其中强强关联是重要的材料 - 诸如重费密子化合物和高温超导体。
教授阿尔乔姆米先科

以往的理论研究已经指出了各类菱面体石墨的表面态的多体物理学的存在 - 包括高温磁有序和超导性。这些预测无法核实然而,由于对材料的电子传输测量结果完全缺乏直到现在。

曼彻斯特小组一直在研究六角石墨片了好几年,已经开发出先进技术,生产出高品质的样品。他们的技术中的一种涉及用的原子级平坦的绝缘体,六方氮化硼(HBN),其用于保存在所得到的HBN /六边形石墨/ HBN异质结构的高电子质量包封膜。在菱形石墨他们的新实验中,研究人员改进他们的技术保护石墨这种不太稳定的形式脆弱的堆叠顺序。

研究者成像他们的样品,其含有高达石墨烯的50层,使用拉曼光谱来确认在该材料的堆叠顺序保持完整并且它是高质量的。通过与他们改变的温度和施加到其上的磁场的强度记录材料的电阻 - 然后他们测量他们的样品的电子传输性能中的传统方式。

能隙也可以在菱面体晶石墨的表面状态通过施加电场打开解释教授米先科:“表面状态间隙开口,这是理论预测,也是样品的菱形性质的独立确认,由于这样的现象在六边形石墨禁止“。

在菱面体晶石墨薄于4nm的,带隙存在即使不施加外部电场。研究人员说,他们至今不能确定这种自发开口间隙(这发生在“电中性” - 在电子和空穴的密度平衡点)的确切性质,但研究小组都在回答这个工作比较忙题。

菱面体石墨的进一步调查可能揭示的多体现象在强烈相关材料,例如重费密子化合物和高温超导体原点更多的光。

先进材料 是曼彻斯特大学的一个 研究标 - 开拓新发现,跨学科合作和跨部门的伙伴关系正在解决一些地球所面临的最大问题的例子。 #researchbeacons

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